水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理

陈建设

摘要：在水工建筑物混凝土质量管控工作中，要结合实际施工状态和应用方案，落实合理的材料管理机制和监督机制，确保混凝土水工建筑物安全运行水平，提高水工建筑安全性和耐用性，配合新型技术，实现经济效益和社会效益的和谐统一。

关键词：水工建筑物;混凝土;裂缝成因;预防处理

1水工建筑物混凝土裂缝类型

目前，较为常见的水工建筑物混凝土裂缝类型主要包括以下几个：

（1）超载裂缝。顾名思义，是在混凝土结构构件出现超载状态下，出现变形、失稳或者疲劳问题，造成对应的裂缝问题，超载裂缝发生在结构构件受力弯矩参数较大的位置，呈现出条状裂缝。

（2）收缩裂缝。在水工建筑物施工阶段出现水泥水化热或者是外界温度变化较大，造成混凝土出现收缩问题，一般呈现出条状，较少情况下存在交叉现象。在整个混凝土结构的变截面位置会出现收缩裂缝，对混凝土梁结构、板结构以及柱结构构件都会产生较为严重的影响。

（3）沉降裂缝。受水工建筑物施工环境的影响，若是地基出现差异化沉降或者是构件不合理问题，都会出现混凝土裂缝，填土地基、桩基沉降不均匀问题也是造成混凝土沉降裂缝的重要原因。

（4）疏松裂缝。混凝土浇筑环节中缺乏合理的质量控制机制，造成浇筑下料均匀性问题，使得混凝土材料出现了严重的离析问题、过振问题，也会造成疏松状态裂缝。

（5）龟裂裂缝。施工阶段对混凝土材料的质量管理不到位，配料环节、浇筑环节、养护环节的操作不当就会引发龟壳状或者是散射状裂缝。

2水工建筑物混凝土裂缝成因

2.1材料因素

水工建筑施工需要大量的混凝土，而混凝土中具有多种脆性材料，抗应力若是大于抗拉力，就会出现拉伸量超标的问题，此时，水工建筑结构就会产生较大的缝隙。依据裂缝的深度情况分类，一般会分为干缩裂缝、超载裂缝和温度裂缝。

另外，止水带材料不满足质量标准，也会造成水工建筑渗漏问题。止水带一般都是天然橡胶或者是合成橡胶，会添加适当的填充剂以保证其材料的质量，无论是耐磨性还是耐老化性都较好，但是，一旦水工建筑工程项目中使用的止水材料出现年久腐烂等问题，就会造成止水材料失去原有活性引发开裂问题，使得水工建筑渗漏问题更加严重。

2.2施工过程因素

施工过程的不规范也是引起水工大体积混凝土产生裂缝的原因。例如，在实际施工过程中，不按照施工条件及时调整施工配合比，或是在施工现场为了施工便利，擅自改变施工配合比（如随意加水），则会因为水分蒸发而产生早期裂缝;混凝土未达到设计强度便拆除模板，使混凝土过早暴露于空气中，导致混凝土表面水分散失加快，如果养护保温工作不及时，混凝土水化热极易造成混凝土内部空隙增大，进而产生裂缝;冷却水管通水时间及水温达不到设计要求，使得混凝土内部温升得不到有效控制，也会增加裂缝产生的概率;混凝土浇筑过程中，振捣方式不得当而未取得有效的振捣效果，导致混凝土出现离析现象，则表面浮浆会因水分的快速流失而出现干缩裂缝。

3水工建筑物混凝土裂缝的预防处理建议

3.1设计层面的预防建议

在水工建筑物混凝土施工管理工作中，最初的设计单元非常重要，是从源头减少混凝土裂缝问题的关键，因此，相关设计部门要践行标准化设计原则，从施工环境和施工质量要求入手，确保设计方面能针对可能出现开裂的位置予以着重关注。尤其是对深基、浅基、高低跨位置等，不仅要综合考量整体设计方案的可行性，也要对因为地基差异沉降或者是结构原因造成的问题予以重视，确保相应工作都能顺利开展，并且维持设计方案的规范性和合理性。

另外，在构件截面参数允许以及配筋率数值一致的情况下，要从浇筑操作合理性和规范性入手，全面分析相关操作便捷性，保证钢筋的直径越细对应的间距越小，就能更好地避免开裂问题。

除此之外，要采取混凝土开裂设计降低处理的方案，利用相应的设备或者是掺加吸热剂有效控制混凝土材料的内部温度，从而减少材料开裂问题对其整体安全质量产生的影响。依据设计要求、设计标准，维持整体设计方案的规范性，从根本上提高水工建筑中混凝土施工的质量。

3.2优选材料

第一，对于水工建筑工程项目而言，钢筋混凝土是主体材料，因此，要想维持工程项目的综合水平，就要从原材料质量入手，践行完整的管控机制，提升综合管理效率，从设计混凝土配合比参数出发，践行全寿命周期材料质量监督控制方案，确保提升材料的属性和基础强度。

第二，应用SR防渗模块。在科学技术不断发展的时代背景下，基于SR塑性止水材料和防渗保护盖片等柔性材料分析机制的SR防渗模块受到了广泛关注，不仅具有较强的防渗性能，且耐水，可长期浸泡，整体适应变形能力较好。

并且，SR防渗模块能有效建构完整的应用模式，结合配套工艺就能大大提升水工建筑物水下混凝土的防渗效果，为水工建筑物安全运行提供支持。

3.3施工中的预防措施

在水工建筑物的混凝土控制方面，应注重施工综合管理，整合施工监督管理的各种控制措施。

（1）结合本工程实际情况，采用更好的施工方案和预防机制，提高混凝土裂缝的控制效果。首先要注意施工方案的细则，控制浇筑量、施工缝间距、位置、结构形式和浇筑时间，确保相关操作過程满足安全要求。例如，在单个浇筑单元中，实际浇筑长度应与施工缝的划分形成垂直关系，浇筑时间应合理标记和约束，以确保变截面位置或低应力位置浇筑处理的标准化。其次，结合浇筑时间的应用原则进行相关操作，避免高温或昼夜温差过大。如果工程只能在夏季施工，则应配合相关冷却材料或冷却措施，以防止裂缝。

（2）从施工质量层面实施相应的工作。①确保混凝土各项参数均能满足强度要求和具体施工标准，减少水泥用量。②结合施工管理要求，确保钢筋成型施工、模板安装施工等作业符合规范和标准，并及时检查和校对其准确性和牢固性。③注意振捣操作，避免过度振捣破坏混凝土和水泥的均匀性，并保证足够的振捣，以保持混凝土的密实度。在此基础上，结合建设工程的实际需要，合理控制振动频率和强度。④及时清除混凝土表面的污垢，避开养护层，保持本工程混凝土结构的使用质量。

3.4裂缝的渗漏控制工作

第一，表面修补处理法，操作人员要观察裂缝的实际位置，并且配合使用水泥浆或者是特殊砂浆材料进行裂缝的修补处理。较为常见的是防水快凝砂浆、环氧砂浆等，将其直接添涂在裂缝的表面，就能有效维持修补效果。

第二，埋管导渗处理法，主要指的是在混凝土裂缝的位置进行浅度开凿处理，然后寻找渗漏点，要预先埋设管子进行排水处理，然后结合实际情况快速完成砂浆的回填操作，最后封闭开凿位置。

第三，钻孔导渗处理法，在检修人员发现渗漏点后，要在裂缝的一侧适当开一个小孔，有效保证渗漏的水能从小孔位置流出，然后再集中添加砂浆，最后封住小孔。

第四，灌浆处理法。在水工建筑渗漏问题的处理方面，要结合实际情况选取匹配的处理机制和方法，以保证对应效果符合预期。若是水工建筑物出现了较浅的裂缝，直接应用水泥完成灌浆操作即可，但是若是裂缝的深度较大，则这种修补方式的效果较差，需要配合化学灌浆处理法。

4结论

水利工程大多具有建设周期长、水工建筑物种类和功能形式多样、地质条件不确定、混凝土原材料种类多、施工条件多变等诸多特征，这些因素都将导致混凝土施工完成后产生不同种类的裂缝，其产生原因也具有复杂性、综合性和难以判断的特点，这给混凝土裂缝的预防工作带来一定的难度。本文通过对水工混凝土裂缝的成因进行分析和梳理，并结合工程实例，制定了混凝土裂缝的预防及处理措施，可为类似工程项目提供经验参考。

参考文献：

[1]丘弋.不同施工阶段地下车站大体积混凝土的侧墙裂缝成因及其控制[J].广东土木与建筑，2021，28（6）：58-62.

[2]朱勇.分析水工建筑物混凝土裂缝的控制对策[J].建筑工程技术与设计，2020（20）：344.

[3]韩晓亮.港口水工建筑混凝土结构微小裂缝超声波检测方法研究[J].黑龙江水利科技，2021，49（1）：122-124.

[4]王善超，刘宇，杨成等.外墙与附墙柱异标号混凝土条件下裂缝成因分析[J].智能城市，2020，6（24）：141-142.

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